Uno dei tre telescopi per fornire dati rivoluzionari su un buco nero distante, il James Clerk Maxwell Telescope si trova in cima a Mauna Kea alle Hawaii. Foto di Nik Szymanek
Il punto di non ritorno è stato finalmente scoperto. Cinquanta milioni di anni luce dalla Terra, nel cuore della galassia di Messier 87, un buco nero che è sei miliardi di volte più massiccio del Sole ha fornito agli scienziati la prima misurazione di quello che è noto come un "orizzonte degli eventi", il punto oltre il quale la materia viene persa per sempre nel buco nero.
"Una volta che gli oggetti cadono nell'orizzonte degli eventi, vengono persi per sempre", afferma Shep Doeleman, ricercatore associato presso il Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian e autore principale dell'articolo pubblicato su Science Express.
I buchi neri sono gli oggetti più densi nell'universo. "C'è una gravità così intensa che non è solo la materia che può attraversare l'orizzonte degli eventi e risucchiarsi nel buco nero ma anche un fotone di luce", afferma il co-autore Jonathan Weintroub, anche al Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian. "C'è un po 'di paradosso nell'affermare che abbiamo misurato un buco nero, perché i buchi neri sono neri. Misuriamo la luce, o nel nostro caso, le onde radio ”attorno al buco nero, non al buco nero stesso.
Il buco nero in questione è uno dei due più grandi nel cielo, secondo un articolo del settembre 2011 intitolato "La dimensione della regione di lancio del jet in M87", che ha delineato come potrebbero essere prese le misure dell'orizzonte degli eventi.
Descritti nel documento, "Struttura di lancio del jet risolta vicino al buco nero supermassiccio in M87", questi getti sono costituiti da "particelle relativistiche che possono estendersi per centinaia di migliaia di anni luce, fornendo un importante meccanismo per ridistribuire materia ed energia su larga scala che influiscono sull'evoluzione galattica. ”Immagine della NASA e del team Hubble Heritage STScI / AURA
Oltre ad essere fantasticamente, incredibilmente bizzarri e bizzarri, i buchi neri sono anche obiettivi utili per lo studio, spiega Weintroub, in particolare il dieci percento che esibisce i cosiddetti getti o esplosioni di materia che emettono luce convertite in energia mentre le masse si avvicinano all'orizzonte degli eventi . Supportati dalla teoria della relatività generale di Einstein, questi getti fornivano alla squadra di Weintroub la radiazione necessaria per effettuare le sue misurazioni.
Utilizzando i dati combinati dei radiotelescopi nelle Hawaii, in Arizona e in California, i ricercatori hanno creato un telescopio "virtuale" in grado di catturare dettagli 2000 volte più del telescopio spaziale Hubble. A questo livello di dettaglio, i ricercatori sono stati in grado di misurare la cosiddetta "orbita circolare più interna più stabile" della materia al di fuori del buco nero e l'orizzonte degli eventi di M87. Se l'orizzonte degli eventi è la porta di un buco nero, l'orbita circolare più interna più stabile è come il portico; oltre quel punto, i corpi inizieranno a spirale verso l'orizzonte degli eventi.
"Speriamo di aggiungere più telescopi", afferma Weintroub. "Questo è davvero ciò che dobbiamo fare per iniziare a creare nuove immagini e capire cosa diavolo sta succedendo alla base del jet."
Come punto di chiarimento su ciò che il team ha effettivamente fatto, Weintroub afferma: “Ho visto titoli che dicevano che abbiamo fatto un'immagine del buco nero - in realtà non abbiamo fatto un'immagine di nulla e se abbiamo fatto un'immagine, sarebbe il modello di radiazione nelle immediate vicinanze del buco nero, perché il buco nero è nero. "
Mentre l'aspetto dei buchi neri può essere semplice da descrivere (sono neri), il loro comportamento diventa rapidamente strano e questa è precisamente la promessa scintillante che attende all'orizzonte degli eventi.
"I buchi neri sono interessanti", afferma Weintroub, "perché una delle cose che Einstein predice con la sua teoria della relatività generale è che la radiazione piega la luce". In verità, continua Weintroub, Einstein ipotizzò che la gravità di oggetti voluminosi (compresi i buchi neri ) piega effettivamente lo spazio attraverso il quale viaggia la luce.
Come afferma Weintroub, "La gravità piega il tessuto stesso dello spazio e la gravità intensa piega il tessuto dello spazio intensamente".
Man mano che il telescopio virtuale si espande in altri siti in Cile, Europa, Messico, Groenlandia e Polo Sud, Weintroub afferma che saranno in grado di creare immagini sempre più dettagliate in circa cinque anni. "Quando inizieremo a creare immagini", dice, "saremo in grado di vedere se la radiazione che un buco nero ammette è" riflessa "o" piegata ", come previsto da Einstein.
Nel frattempo, qui nella Via Lattea, le cose sono ugualmente eccitanti per diversi motivi. Sebbene il buco nero al centro della nostra galassia sia quello che Weintroub chiama "silenzioso" e privo di un getto, questo settembre i ricercatori del Centro di astrofisica di Harvard-Smithsonian hanno scoperto una nuvola di gas con capacità di formazione del pianeta diretta verso il buco nero della Via Lattea.
